Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Kajian penanda aras kecekapan sistem bagi sistem penyaman udara

1,751 views

Published on

Kajian penanda aras kecekapan sistem bagi sistem penyaman udara. Jabatan Kerja Raya Malaysia

Published in: Engineering
  • Be the first to comment

Kajian penanda aras kecekapan sistem bagi sistem penyaman udara

  1. 1. KAJIAN TENAGA KJ 7/2010 KAJIAN PENANDA ARAS KECEKAPAN SISTEM BAGI SISTEM PENYAMAN UDARA Seksyen Pembangunan Kepakaran Cawangan Kejuruteraan Mekanikal Ibu Pejabat JKR Malaysia UNITKECEKAPANTENAGADANTENAGALESTARI ID CKM.BPK.EE/KJ/10/07 VERSI 00 TARIKH
  2. 2. KANDUNGAN Bil Kandungan Muka Singkatan i Ringkasan 1 1.0 Pengenalan 3 2.0 Objektif 3 3.0 Skop kajian 4 4.0 Methodologi 4 5.0 Proses kajian 5 6.0 Perbincangan & penganalisaan data 7 6.1 Water cooled chiller 7 6.2 Water cooled package 10 6.3 Air cooled chiller 12 6.4 Air cooled package 14 6.5 Perbandingan antara sistem 16 7.0 Kesimpulan 18
  3. 3. SINGKATAN ACPU : Air Cooled Package Unit ACCH : Air Cooled Chiller WCPU : Water Cooled Package Unit WCCH : Water Cooled Chiller COP : Coefficient of Performance WPK : Wisma Persekutuan Kuantan JKMPP : Jabatan Kimia Malaysia Pulau Pinang WPAB : Wisma Persekutuan Anak Bukit BPPP : Bangunan Persekutuan Pulau Pinang BPT : Bangunan Persekutuan Temerloh WPT : Wisma Persekutuan Taiping KBP : Kompleks Bukit Perdana BPG : Bangunan Persekutuan Grik BPSM : Bangunan Persekutuan Seri Manjung MSWPKL : Mahkamah Syariah Wilayah Persekutuan Kuala Lumpur WPKangar : Wisma Persekutuan Kangar CT : Cooling Tower CWP : Condenser Water Pump CHWP : Chilled Water Pump AHU : Air Handling Unit Comp : Compressor i
  4. 4. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 1 Bagi Sistem Penyaman Udara KAJIAN PENANDA ARAS KECEKAPAN SISTEM BAGI SISTEM PENYAMAN UDARA Unit Kecekapan Tenaga dan Tenaga Diperbaharui Bahagian Pembangunan Kepakaran Cawangan Kejuruteraan Mekanikal Jabatan Kerja Raya Disember 2010 RINGKASAN Kajian penanda aras prestasi sistem penyaman udara telah dilakukan ke atas beberapa jenis sistem penyaman udara iaitu sistem penyaman udara air cooled package (ACPU), air cooled chiller (ACCH), water cooled package (WCPU) dan water cooled chiller (WCCH). Kajian dilakukan untuk mengenalpasti Coefficient of Performance (COP) bagi setiap jenis sistem dan peralatan berkenaan yang terdapat di bangunan kerajaan. Sampel data-data kajian diperolehi daripada bangunan-bangunan berikut seperti Wisma Persekutuan Kuantan, Wisma Persekutuan Anak Bukit, Bangunan Persekutuan Pulau Pinang, Bangunan Persekutuan Temerloh, Wisma Persekutuan Taiping, Bangunan Persekutuan Grik, Bangunan Persekutuan Seri Manjung, Wisma Persekutuan Kangar, Jabatan Kimia Malaysia Pulau Pinang, Mahkamah Syariah WPKL dan Kompleks Bukit Perdana. Melalui penganalisaan data kajian, purata COP bagi sistem penyaman udara adalah seperti berikut: Jadual 1: Purata COP dan COP minimum MS1525:2007 sistem penyaman udara ACPU ACCH WCPU WCCH Purata kecekapan sistem penyaman udara COP 2.7 2.7 3.7 5.4 COP minimum MS1525:2007 2.7 2.7 3.6 5.2 Kapasiti minimum kWr < 19 105 < x < 530 > 35 > 1060 Purata COP bagi setiap jenis sistem penyaman udara yang dianalisa adalah mematuhi paras minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007 “Code of Practice on Energy Efficiency and Use of Renewable Energy for non-Residential Buildings”. Sistem penyaman udara water cooled chiller mempunyai COP yang terbaik berbanding sistem lain iaitu 5.4 seperti yang dinyatakan dalam Jadual 1. Penilaian ini dilakukan ke atas sistem-sistem penyaman udara yang mempunyai kapasiti kurang 19 kWr bagi ACPU,
  5. 5. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 2 Bagi Sistem Penyaman Udara melebihi 35 kWr bagi WCPU, melebihi 1060 kWr bagi WCCH dan kapasiti dalam julat 105 kWr hingga 530 kWr bagi ACCH. Jadual 2 menunjukkan purata kecekapan sistem penyaman udara mengikut fungsi komponen berkenaan. Bagi penyediaan cooling, sistem WCCH mempunyai kecekapan paling baik iaitu 0.78 kW/RT. Jadual 2: Purata kecekapan sistem penyaman udara mengikut bahagian ACPU ACCH WCPU WCCH Cooling kW/RT 1.11 1.19 0.81 0.78 Heat Rejection kW/RT 0.08 0.26 0.17 0.10 Airside kW/RT 0.08 0.34 0.17 0.31 Sementara itu, kecekapan pengudaraan bagi sistem ACPU adalah yang paling cekap iaitu 0.08 kW/RT. Manakala untuk fungsi heat rejection, sistem ACCH mempunyai kecekapan yang paling baik iaitu 0.26 kW/RT. Komponen heat rejection mempunyai kecekapan yang lebih tinggi melalui perbandingan dalam Jadual 2 berbanding fungsi lain iaitu pengudaraan dan penyediaan penyejukan. Secara keseluruhannya, sistem penyaman udara WCPU mempunyai kecekapan sistem yang paling baik iaitu 1.15 kW/RT, diikuti dengan sistem WCCH iaitu 1.19 kW/RT, 1.27 kW/RT bagi sistem ACPU dan 1.79 kW/RT bagi sistem ACCH. Kecekapan ini dipengaruhi oleh reaksi operasi sistem penyaman udara terhadap elemen rekabentuk sistem-sistem tersebut seperti penentuan kapasiti sistem, pemilihan komponen penyaman udara, konsep rekabentuk dan sebagainya.
  6. 6. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 3 Bagi Sistem Penyaman Udara 1.0 PENGENALAN Di anggarkan kira – kira 60% hingga 70% penggunaan tenaga bagi sesebuah bangunan adalah melalui sistem penyaman udara. Sistem penyaman udara adalah yang terpenting bagi bangunan di Malaysia memandangkan cuaca di negara ini yang hanya mempunyai suhu dan kelembapan yang tinggi sepanjang tahun. Oleh itu, penggunaan tenaga bagi sistem penyaman udara dalam sesebuah bangunan akan memberi implikasi yang besar ke atas penggunaan tenaga keseluruhan bangunan. Kecekapan sistem penyaman udara (coefficient of performance – COP) adalah merupakan parameter yang penting bagi menentukan jumlah penggunaan tenaga bagi sesuatu bangunan. COP sistem penyaman udara ialah nisbah penyejukkan (cooling) yang dihasilkan oleh sistem penyaman udara tersebut kepada jumlah kuasa elektrik (input power) yang diperlukan oleh setiap komponen sistem penyaman udara itu bagi menghasilkan kadar penyejukkan tersebut. COP yang tinggi membawa maksud kecekapan sistem penyaman udara tersebut adalah lebih baik manakala COP yang rendah membawa maksud sebaliknya. Selain daripada itu, kajian ini juga merangkumi kepada penilaian kecekapan komponen dan sistem penyaman udara (kW/RT) untuk dibuat perbandingan antara sistem-sistem berkenaan. Aspek rekabentuk yang mempengaruhi kecekapan sistem dan komponen penyaman udara juga dinilai untuk menentukan signifikan rekabentuk tersebut ke atas kecekapan penyaman udara. Dalam kajian ini, penelitian ke atas parameter tersebut (COP dan kW/RT) akan dinilai bagi sistem penyaman udara untuk menentukan nilai penanda aras bagi kecekapan sesuatu jenis sistem penyaman udara. Ia juga akan menerangkan secara kuantitatif mengenai kecekapan tenaga bagi setiap jenis sistem penyaman udara. 2.0 OBJEKTIF Di antara objektif kajian ini ialah: 1. Mengenalpasti nilai COP bagi pelbagai jenis sistem penyaman udara untuk menentukan nilai penanda aras. 2. Mengenalpasti nilai kecekapan kW/RT bagi pelbagai jenis sistem penyaman
  7. 7. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 4 Bagi Sistem Penyaman Udara udara untuk menentukan nilai penanda aras. 3.0 SKOP KAJIAN Kajian ini tertumpu kepada penentuan nilai kecekapan pengoperasian setiap sistem penyaman udara secara kuantitatif. Prestasi kecekapan bagi sesuatu sistem penyaman udara dapat dikenalpasti menerusi COP dan nilai kW/RT bagi komponen penyaman udara. Dalam kajian ini, penentuan nilai kecekapan prestasi sistem penyaman udara difokuskan kepada beberapa sistem penyaman udara yang biasa digunakan di bangunan-bangunan kerajaan. Sistem penyaman udara yang akan diberi perhatian dalam kajian ini adalah dinyatakan seperti berikut: i. Air Cooled Package Unit ii. Water Cooled Package Unit iii. Air Cooled Chiller iv. Water Cooled Chiller Bagi setiap sistem di atas, kajian ini hanya melibatkan penggunaan sistem penyaman udara statik di mana ia tertumpu kepada penggunaan sistem Constant Air Volume dan Constant Speed Chilled Water Pump. Kedua-dua sistem ini beroperasi secara tetap dan tidak beroperasi mengikut keperluan semasa (current demand based). 4.0 METHODOLOGY Kajian ini akan menggunakan kaedah sampling dalam pengambilan dan pemprosesan data sebelum nilai COP dan kW/RT dapat ditentukan. Kaedah sampling ini akan menjadikan data yang diperolehi lebih tepat dalam membuat penanda aras bagi setiap sistem penyaman udara yang terlibat. Sebanyak 6 buah sistem penyaman udara jenis WCPU dan WCCH, 2 buah sistem untuk penyaman udara jenis ACCH dan sebuah sistem penyaman udara ACPU akan diperiksa dan diambil data untuk dibuat penilaian. Oleh itu, cadangan jumlah keseluruhan sebanyak 15 unit sistem penyaman udara akan terlibat dalam kajian ini untuk menentukan nilai COP dan kW/RT penanda aras bagi sistem penyaman udara tersebut. Pengambilan data secara terperinci bagi setiap
  8. 8. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 5 Bagi Sistem Penyaman Udara komponen sistem penyaman udara akan dilakukan secara field measurement samada melalui kaedah logging ataupun pengambilan bacaan secara manual dilakukan sebanyak 3 hari bagi setiap bangunan. Bagi parameter yang terlibat, data akan diambil setiap jam seperti suhu oncoil dan offcoil, kadar aliran udara, penggunaan kuasa dan sebagainya untuk membuat penilaian kecekapan prestasi COP dan kW/RT. Bacaan ini akan diambil mengikut jam dan nilai kecekapan tersebut ditentukan secara purata keseluruhan nilai tersebut. Formula :- Coefficient of Performance (COP) = Refrigeration load (kWr) Electrical power input to the system (kWe) Efficiency kW/RT = Electrical input (kW) Refrigeration load (RT) 5.0 PROSES KAJIAN Kajian ini akan melibatkan beberapa proses dalam mengenalpasti nilai COP dan nilai kW/RT komponen untuk menentukan penanda aras bagi pelbagai jenis sistem penyaman udara. Proses–proses kerja ini dapat dirumuskan seperti dalam Carta 1. Kajian ini dimulai dengan proses penyediaan pelan kajian. Skop kerja dan proses kerja kajian ditentukan bagi menepati kehendak objektif. Kemudian, penyenaraian pendek bangunan dan sistem penyaman udara dikenalpasti dalam menentukan penanda aras bagi setiap sistem penyaman udara untuk memastikan kajian meliputi pelbagai keadaan. Kerja–kerja pengumpulan data dimulakan dengan mendapatkan desktop data bagi sistem penyaman udara untuk bangunan–bangunan yang terlibat. Pengambilan data terperinci dilakukan dengan memeriksa setiap komponen sistem penyaman udara dan cara kawalan pengoperasian sistem tersebut. Data–data yang diperolehi kemudiannya diproses untuk dibuat penganalisaan bagi menentukan ketepatan data sebelum penilaian kecekapan sistem penyaman udara tersebut ditentukan. Penanda aras bagi setiap sistem penyaman udara hanya akan ditentukan apabila kecekapan setiap sistem tersebut telah dikenalpasti.
  9. 9. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 6 Bagi Sistem Penyaman Udara Kajian ini akan dirumuskan dengan menyatakan kecekapan setiap sistem penyaman udara melalui nilai COP dan kW/RT komponen serta penanda aras kecekapan bagi setiap sistem penyaman udara sebelum sistem tersebut direkabentuk. Carta 1: Carta alir proses kerja kajian penanda aras kecekapan sistem bagi sistem penyaman udara Penyediaan pelan kajian (perancangan kerja, objektif, proses dan skop kajian) Penyenaraian pendek sistem penyaman udara dan bangunan Pengumpulan desktop data dan pengambilan data terperinci Pemprosesan dan penganalisaan data Kesimpulan dan laporan kajian (output : Sistem COP & kW/RT & penanda aras)
  10. 10. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 7 Bagi Sistem Penyaman Udara 6.0 PERBINCANGAN & PENGANALISAAN DATA Pengumpulan data bagi setiap sistem penyaman udara dilakukan dengan mengambil bacaan penggunaan kuasa dan tenaga bagi setiap komponen berkenaan. Selain itu, pengumpulan data thermal turut direkodkan bagi menentukan beban penyejukan yang dihasilkan melalui pengambilan bacaan suhu oncoil dan offcoil serta kadar aliran udara pada unit tersebut. Pengiraan kecekapan (COP dan kW/RT) dilakukan melalui data-data berkenaan dan keputusan bagi pengiraan tersebut dinyatakan di bawah dengan diklasifikasikan mengikut sistem penyaman udara berkenaan. 6.1 Water Cooled Chiller Dalam sistem ini, enam (6) buah sistem terlibat untuk dinilai bagi mendapatkan data yang diperlukan seterusnya membuat penilaian ke atas kecekapan sistem-sistem berkenaan. Sistem-sistem ini mempunyai kapasiti yang berbeza dengan kesemuanya melebihi 300 RT. Coefficient of Performance Melalui pengiraan data yang direkodkan, Graf 1 menunjukkan COP bagi chiller ke atas enam (6) buah sistem yang terlibat. Coefficient of Performance (COP) 6.1 4.0 5.6 5.9 5.2 5.3 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 WPK JKMPP WPAB Blok F BPPP BPT Bangunan CoefficientofPerformance (COP) Graf 1: Coefficient of Performance bagi sistem Water Cooled Chiller
  11. 11. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 8 Bagi Sistem Penyaman Udara Bacaan COP yang dicatatkan oleh sistem penyaman udara yang dipasang di bangunan JKMPP adalah yang terendah iaitu 4.0. Bacaan ini tidak melepasi had minimum yang dicadangkan oleh MS1525:2007 “Code of Practice on Energy Efficiency and Use of Renewable Energy for non-Residential Buildings” iaitu 5.2. Walaubagaimanapun, bacaan COP bagi sistem-sistem lain adalah melebihi had minimum berkenaan. Sistem WCCH di bangunan WPK mencatatkan COP yang terbaik dengan nilai 6.1 melebihi kecekapan purata keseluruhan iaitu 5.4. COP yang tinggi adalah disebabkan oleh chiller berkenaan beroperasi pada beban yang menghampiri kapasiti chiller tersebut (full load). Perkara ini mengakibatkan chiller berkenaan menjadi lebih efisien apabila beroperasi pada beban yang tinggi dan hanya memerlukan input kuasa elektrik yang rendah untuk menghasilkan penyejukan tersebut. Kecekapan Sistem & Komponen Kecekapan bagi setiap komponen yang terlibat dalam sistem penyaman udara WCCH dinyatakan seperti dalam graf di bawah. 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 kW/RT WPK JKMPP WPAB Blok F BPPP BPT Bangunan Kecekapan Komponen Sistem Penyaman Udara WCCH AHU CT CWP CHWP Chiller Graf 2: Kecekapan komponen sistem penyaman udara WCCH Graf menunjukkan sistem penyaman udara bangunan Blok F adalah yang paling efisien berbanding sistem lain dengan kecekapan sistem ialah 0.97kW/RT diikuti dengan bangunan WPK iaitu 0.98kW/RT. Kecekapan sistem penyaman udara yang dipasang di JKMPP paling kurang efisien iaitu 1.74kW/RT. Ringkasan kecekapan mengikut komponen adalah seperti berikut.
  12. 12. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 9 Bagi Sistem Penyaman Udara Chiller : 0.58kW/RT – 0.88kW/RT AHU : 0.21kW/RT – 0.51kW/RT CHWP : 0.06kW/RT – 0.20kW/RT CWP : 0.06kW/RT – 0.10kW/RT Cooling tower : 0.01kW/RT – 0.05kW/RT Purata Kecekapan Komponen Sistem Penyaman Udara WCCH 0.67 0.11 0.07 0.03 0.31 Chiller CHWP CWP CT AHU Unit: kW/RT Graf 3: Purata kecekapan komponen sistem penyaman udara WCCH Purata kecekapan komponen sistem penyaman udara WCCH dinyatakan seperti Graf 3. Purata kecekapan keseluruhan bagi sistem ini ialah 1.19kW/RT. Pemerhatian menunjukkan bahawa kecekapan komponen chiller adalah bergantung kepada operasi beban ke atas compressor berkenaan. Pengoperasian pada peratus beban yang tinggi akan menjadikan sesebuah chiller itu lebih efisien berbanding ianya beroperasi pada peratus yang rendah. Sementara itu, kecekapan AHU adalah bergantung kepada kadar pengedaran udara dan tekanan statik (static pressure) yang diperlukan untuk mengatasi friction dalam duct. Penggunaan saiz duct yang mempunyai aspect ratio 1:1 boleh mengurangkan friction loss dan edaran kadar pengedaran udara mengikut keperluan (variable air volume) mampu untuk meningkatkan kecekapan sistem berkenaan. Selain itu, kecekapan bagi CHWP dan CWP adalah bergantung kepada kadar aliran chilled dan condenser water dan rintangan statik bagi kedua-dua pam berkenaan. Diameter paip yang lebih besar, pengurangan penggunaan joints, fitting dan bend yang tidak diperlukan serta pengaliran chilled water mengikut keperluan boleh meningkatkan kecekapan sistem berkenaan.
  13. 13. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 10 Bagi Sistem Penyaman Udara 6.2 Water Cooled Package Sebanyak enam (6) buah sistem penyaman udara diperiksa untuk mendapatkan data- data tertentu bagi menilai kecekapan komponen dan sistem penyaman udara WCPU. Kapasiti setiap unit sistem ini adalah melebihi 10RT dengan had COP minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007 ialah 3.6. Coefficient of Performance COP bagi sistem penyaman udara WCPU adalah seperti graf di bawah. Graf 4: Coefficient of Performance bagi sistem water cooled package Bangunan BGSM mempunyai COP yang paling tinggi iaitu 4.3, manakala COP terendah iaitu 2.7 dicatatkan oleh bangunan Blok B, IPJKR. Prestasi penyaman udara di Blok B, IPJKR tidak mencapai had minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007. Kecekapan Sistem & Komponen Kecekapan bagi komponen dan sistem penyaman udara WCPU dinyatakan seperti Graf 5. Bangunan WPT mempunyai kecekapan sistem penyaman udara WCPU yang paling baik iaitu 0.93kW/RT manakala bangunan Blok B, IPJKR mempunyai kecekapan sistem yang paling rendah iaitu 1.41kW/RT. Ringkasan kecekapan mengikut komponen adalah seperti berikut. Coefficient of Performance (COP) 4.1 3.7 3.8 2.7 3.6 4.3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 WPT KBP KBP1 Blok B BPG BGSM Bangunan CoefficientofPerformance, COP Minimum COP 3.6
  14. 14. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 11 Bagi Sistem Penyaman Udara Compressor : 0.64kW/RT – 1.02kW/RT Blower fan : 0.12kW/RT – 0.29kW/RT CWP : 0.05kW/RT – 0.21kW/RT Cooling tower : 0.01kW/RT – 0.05kW/RT 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 kW/RT WPT KBP KBP1 Blok B BPG BGSM Bangunan Kecekapan Komponen Sistem Penyaman Udara WCPU CT Condenser Blower Comp Graf 5: Kecekapan komponen sistem penyaman udara WCPU Kecekapan sistem penyaman udara bagi bangunan Blok B adalah rendah disebabkan oleh ketidakcekapan komponen compressor dan blower fan seperti yang dinyatakan dalam graf. Kecekapan compressor adalah rendah berbanding bangunan lain iaitu 1.02kW/RT. Ketidakcekapan berlaku disebabkan oleh compressor ini tidak mempunyai kadar penyingkiran haba yang baik dan ianya dapat diperhatikan pada penggunaan kuasa oleh condenser water pump yang terlalu rendah berbanding sistem-sistem yang terdapat di bangunan lain. Kadar aliran condenser water tidak mencukupi membuatkan compressor tidak dapat membebaskan haba dengan baik seterusnya meningkatkan penggunaan kuasa dan menjadikannya kurang efisien. Selain daripada itu, kecekapan blower fan menjadi rendah disebabkan oleh keperluan fan berkenaan untuk mengatasi static pressure yang tinggi bagi mengedarkan udara ke tempat yang terlalu jauh disamping mempunyai ketinggian yang berbeza. Purata kecekapan komponen sistem penyaman udara WCPU dinyatakan seperti Graf 6. Purata kecekapan keseluruhan bagi sistem ini ialah 1.14kW/RT. Komponen compressor
  15. 15. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 12 Bagi Sistem Penyaman Udara mencatatkan kecekapan yang paling rendah iaitu 0.81kW/RT manakala cooling tower mencatatkan kecekapan yang paling tinggi iaitu 0.04kW/RT. Graf 6: Purata kecekapan komponen system penyaman udara WCPU 6.3 Air Cooled Chiller Dua (2) buah sistem penyaman udara air cooled chiller diperiksa bagi mendapatkan nilai COP untuk sistem berkenaan. Penggunaannya yang tidak banyak membuatkan jumlah sample ujian ke atas sistem ini adalah terhad. Pemeriksaan ini dilakukan ke atas sistem penyaman udara yang mempunyai kapasiti sistem yang berbeza namun kedua-duanya mempunyai kapasiti yang tidak melebihi 150RT. Had minimum COP yang ditetapkan oleh MS1525:2007 bagi sistem ini ialah 2.7. Coefficient of Performance COP yang dicatatkan oleh kedua-dua sistem ini diringkaskan dalam graf di bawah. Purata Kecekapan Komponen Penyaman Udara WCPU 0.81 0.17 0.13 0.04 Comp Blower Condenser CT Unit: kW/RT
  16. 16. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 13 Bagi Sistem Penyaman Udara Coefficient of Performance (COP) for ACCH 2.8 2.5 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 MSWPKL WPKangar Bangunan CoefficientofPerformance Minimum COP 2.7 Graf 7: Coefficient of Performance bagi sistem ACCH Graf di atas menunjukkan COP yang dicatatkan oleh bangunan MSWPKL ialah 2.8 manakala COP bagi bangunan WPKangar ialah 2.5. COP yang dicatatkan oleh bangunan WPKangar adalah rendah dan tidak mematuhi had minimum yang dicadangkan oleh MS1525:2007 untuk kapasiti berkenaan. Kecekapan Sistem & Komponen Kecekapan komponen dan sistem penyaman udara ACCH ditunjukkan dalam graf di bawah. 0 0.5 1 1.5 2 kW/RT MSWPKL WPKangar Bangunan Kecekapan Komponen Penyaman Udara ACCH AHU Pump Condenser Comp Graf 8: Kecekapan komponen penyaman udara ACCH
  17. 17. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 14 Bagi Sistem Penyaman Udara Kecekapan keseluruhan sistem yang dipasang di bangunan MSWPKL ialah 1.76kW/RT manakala 1.80kW/RT bagi bangunan WPKangar. Ringkasan kecekapan mengikut komponen adalah seperti berikut. Compressor : 1.04kW/RT – 1.09W/RT AHU : 0.25kW/RT – 0.42kW/RT Condenser fan : 0.22kW/RT – 0.29kW/RT CHWP : 0.08kW/RT – 0.17kW/RT Walaupun komponen yang digunakan dalam sistem ini adalah sedikit berbanding sistem lain namun, penggunaan kuasa oleh sistem ini adalah tinggi disebabkan oleh ketidakcekapan komponen-komponen berkenaan. Graf 9: Purata kecekapan komponen penyaman udara ACCH Graf 9 menunjukkan purata kecekapan komponen penyaman udara bagi sistem penyaman udara ACCH. Komponen compressor mempunyai purata kecekapan yang paling rendah iaitu 1.07kW/RT, manakala CHWP mempunyai kecekapan komponen yang paling tinggi iaitu 0.13kW/RT. Purata kecekapan keseluruhan sistem ialah 1.78kW/RT. 6.4 Air Cooled Package Dalam sistem ini, satu (1) unit sistem penyaman udara air cooled package dinilai untuk menentukan COP dan kecekapan komponen bagi sistem berkenaan. Sistem ini Purata Kecekapan Komponen Penyaman Udara ACCH 1.07 0.26 0.13 0.34 Comp Condenser Pump AHU Unit : kW/RT
  18. 18. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 15 Bagi Sistem Penyaman Udara mempunyai kapasiti 12RT dan had COP minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007 ialah 2.5. Coefficient of Performance Pemeriksaan menunjukkan nilai COP yang diperolehi bagi sistem berkenaan ialah 2.7. Coefficient of Performance ACPU 2.7 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 KBP Bangunan Coefficientof PerformanceCOP Minimum COP 2.5 Graf 10: Coefficient of Performance bagi sistem ACPU Nilai COP yang dicatatkan adalah mematuhi had minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007. Kecekapan Sistem & Komponen Kecekapan komponen dan sistem penyaman udara ACPU dinyatakan seperti dalam Graf 11. 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 kW/RT KBP Bangunan Kecekapan Komponen Penyaman Udara ACPU Blower Condenser Comp Graf 11: Kecekapan komponen penyaman udara ACPU
  19. 19. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 16 Bagi Sistem Penyaman Udara Kecekapan komponen compressor bagi sistem ini ialah 1.11kW/RT, 0.08kW/RT bagi condenser fan dan blower fan setiap satu. Kecekapan keseluruhan sistem yang diperiksa ini ialah 1.27kW/RT. 6.5 Perbandingan antara Sistem Purata COP bagi setiap sistem penyaman udara yang dinilai diringkaskan seperti dalam graf di bawah. Purata Coefficient of Performance Sistem Penyaman Udara 2.7 2.7 3.7 5.4 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 ACPU ACCH WCPU WCCH Sistem CoefficientofPerformance COP 5.2 3.6 2.72.7 Graf 12: Purata Coefficient of Performance bagi setiap sistem penyaman udara Graf 12 menunjukkan setiap jenis sistem penyaman udara mempunyai purata COP yang melebihi nilai minimum yang ditetapkan oleh MS1525:2007 “Code of Practice on Energy Efficiency and Use of Renewable Energy for non-Residential Buildings”. Sistem penyaman udara water cooled chiller mempunyai COP yang paling baik iaitu 5.4, manakala water cooled package unit mempunyai nilai COP iaitu 3.7. Nilai purata COP yang dicatatkan oleh kedua-dua sistem air cooled package unit dan air cooled chiller mempunyai nilai yang sama iaitu 2.7. Sistem yang menggunakan elemen air bagi tujuan penyingkiran haba mempunyai nilai COP yang lebih baik berbanding sistem yang menggunakan condenser fan. Ia berlaku disebakan oleh sifat air yang mempunyai kadar penyimpan haba (heat holding capacity) yang tinggi disamping mempunyai kadar pemindahan haba yang lebih baik (convection).
  20. 20. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 17 Bagi Sistem Penyaman Udara Sementara itu, kecekapan komponen setiap sistem penyaman udara dinyatakan dalam Graf 13. Graf ini dikategorikan kepada 3 bahagian bagi setiap sistem yang diperiksa iaitu Cooling, Heat Rejection dan Airside. Bahagian Cooling hanya melibatkan kecekapan komponen compressor dan chilled water pump, manakala bahagian Heat Rejection adalah merangkumi komponen cooling tower condenser fan dan condenser water pump. Bahagian Airside melibatkan kecekapan komponen bagi blower fan. 0.81 0.17 0.17 0.78 0.1 0.31 1.19 0.26 0.34 1.11 0.08 0.08 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 kW/RT WCPU WCCH ACCH ACPU Bangunan Purata Kecekapan Komponen Penyaman Udara Airside Heat Rejection Cooling Graf 13: Purata kecekapan komponen penyaman udara Kecekapan Cooling terbaik adalah menerusi sistem water cooled chiller dimana ia mempunyai kecekapan 0.78kW/RT, diikuti dengan sistem water cooled package unit iaitu 0.81kW/RT. Sistem air cooled chiller dan air cooled package unit mempunyai kecekapan yang rendah iaitu 1.19kW/RT dan 1.11kW/RT. Bagi bahagian Heat Rejection, sistem ACPU mencatatkan kecekapan yang paling baik iaitu 0.08kW/RT. Manakala, sistem water cooled chiller mencatatkan kecekapan komponen iaitu 0.10kW/RT, kecekapan komponen bagi sistem water cooled package unit ialah 0.17kW/RT dan kecekapan bagi sistem air cooled chiller adalah yang terendah iaitu 0.26kW/RT. Graf di atas juga menunjukkan bahawa sistem air cooled package unit mempunyai kecekapan yang lebih baik dalam bahagian Airside iaitu 0.08kW/RT. Ini diikuti dengan
  21. 21. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 18 Bagi Sistem Penyaman Udara sistem water cooled package iaitu dengan kecekapan 0.17kW/RT, 0.31kW/RT bagi sistem water cooled chiller dan 0.34kW/RT bagi sistem air cooled chiller. Melalui perbandingan keseluruhan, dapat diperhatikan bahawa sistem yang menggunakan elemen air sebagai heat rejection mempunyai kecekapan cooling yang lebih baik berbanding penggunaan condenser fan. Perbezaan kecekapan yang ketara sehingga 34% diperolehi pada bahagian cooling sekiranya kaedah penggunaan elemen air sebagai medium untuk heat rejection digunapakai. Sementara itu, perbandingan antara sistem air cooled dan water cooled juga menunjukkan terdapatnya perbezaan kecekapan pada bahagian heat rejection. Kecekapan yang rendah bagi komponen condenser fan pada sistem ACCH iaitu sehingga 0.26kW/RT membuatkan ianya menggunakan lebih banyak tenaga berbanding sistem water cooled dimana ianya menggunakan lebih banyak komponen pada bahagian heat rejection dengan penggunaan condenser water pump. Graf menunjukkan perbezaan kecekapan pada bahagian heat rejection bagi sistem ACCH adalah lebih rendah sehingga 35% berbanding dengan sistem water cooled berkenaan. Dalam bahagian airside, kecekapan sistem WCCH dan ACCH adalah rendah berbanding sistem WCPU dan ACPU. Sistem package unit mempunyai kecekapan di antara 0.08kW/RT hingga 0.17kW/RT, manakala sistem WCCH dan ACCH mempunyai kecekapan 0.31kW/RT dan 0.34kW/RT. Perbezaan kecekapan sehingga 76% bagi kedua-dua sistem disebabkan oleh sistem chiller kebiasaannya direkabentuk untuk mempunyai banyak AHU berbanding sistem package unit. Oleh itu, penggunaan kuasa yang banyak oleh blower fan untuk satu sistem berkenaan memjadikan kecekapan airside bagi sistem ini rendah. Berdasarkan kepada Graf 13, kecekapan cooling bagi sistem WCPU adalah rendah berbanding sistem WCCH. Walaubagaimanapun, kecekapan keseluruhan sistem menunjukkan bahawa sistem WCPU mempunyai kecekapan yang lebih baik iaitu 1.15kW/RT berbanding kecekapan sistem WCCH iaitu 1.19kW/RT. Ia berlaku disebabkan oleh kecekapan yang rendah pada bahagian airside sistem WCCH membuatkan penggunaan kuasa oleh sistem ini melebihi sistem WCPU.
  22. 22. Kajian Penanda Aras Kecekapan Sistem 19 Bagi Sistem Penyaman Udara 7.0 KESIMPULAN Prestasi penyaman udara dinilai melalui Coefficient of Performance (COP) bagi komponen penyaman udara berkenaan. Setiap jenis penyaman udara mempunyai prestasi yang berbeza dengan komponen water cooled chiller mempunyai COP yang terbaik berbanding sistem lain iaitu water cooled package unit, air cooled package unit dan air cooled chiller. Sementara itu, kecekapan sistem penyaman udara menunjukkan bahawa sistem water cooled package mempunyai kecekapan keseluruhan sistem yang paling baik dengan mengambilkira keseluruhan komponen yang terlibat dalam sistem penyaman udara. Disediakan: Mohammad Faeiz Ismail Jurutera Mekanikal Unit Kecekapan Tenaga & Tenaga Diperbaharui Disemak: Wan Mohammad Salleh Jurutera Mekanikal Kanan Unit Kecekapan Tenaga & Tenaga Diperbaharui Disahkan: Ir. Aziah Wan Abdullah Jurutera Mekanikal Penguasa Kanan Unit Kecekapan Tenaga & Tenaga Diperbaharui

×